El "nanopozo" de El Entrego entra en órbita: científicos del Centro de Nanotecnología desarrollan unos novedosos componentes para una sonda que estudiará la atmósfera de Marte

Científicos del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN) de El Entrego han desarrollado, en el marco de un proyecto europeo, unos componentes realizados con materiales ultraestables destinados a formar parte de una sonda que estudiará la atmósfera de Marte. El centro ya había desarrollado anteriormente materiales para el sector aeroespacial, como espejos para satélites. La colaboración del CINN se ha centrado ahora en aportar unos dispositivos dotados de una gran resistencia y estabilidad que apenas se deforman ante cambios térmicos muy acusados, como los que pueden encontrarse en el espacio.

Así lo explicó Adolfo Fernández, director del CINN. "Hemos desarrollado componentes concretos, tangibles, para instalar en un 'Lidar', con el objetivo de que, en un futuro, ese sistema se envíe a Marte para estudiar la atmósfera del planeta. Nuestro rol en el proyecto era desarrollar materiales especiales que tienen un coeficiente de expansión térmica próximo a cero. O sea, son muy estables y con el cambio de temperatura apenas cambia su dimensión, de tal manera que eso les da mucha estabilidad a los sistemas ópticos que implantan dentro de ese 'Lidar'".

Láser

El sistema tiene unos láser para emitir radiación, de tal manera que "pueden analizar la composición de la atmósfera a diferentes alturas. Pero claro, todo eso conlleva una parte óptica, una parte electrónica, otra mecánica...", señaló el director del CINN, que añadió: "La estructura se diseñó en el marco del proyecto desde cero, con el objetivo de que fuese más compacto. Se trata de reducir el peso, reducir la dimensión, que es lo que lo hace que sea más factible enviarlo, por ejemplo, a ese tipo de estudios tan lejanos como la atmósfera de Marte".

"Hay que economizar", prosiguió Fernández: "Si tienes materiales que cambian de dimensiones de manera significativa con el cambio de temperatura, tienes que implantarle sistemas adicionales para obligarlo a estar en una temperatura constante y que no sufran esos cambios. Eso es más peso y más espacio requerido. Entonces, todo lo que sea avanzar en la incorporación de materiales ultraestables que evitan incorporar otros sistemas es algo muy demandado en el sector aeroespacial".

Ya se han hecho simulaciones con cambios de temperatura parecidos a los que el "Lidar" se podría encontrar en la atmósfera de Marte, desde condiciones criogénicas hasta temperaturas de hasta 80 grados. El proyecto está liderado por el INTA (Instituto de Nacional de Técnica Aeroespacial), para coordinar "todas las necesidades para desarrollar un dispositivo que cumpla con esa función de poder analizar la atmósfera en Marte, pero con una reducción de tamaño y de peso". Adolfo Fernández expuso que "nosotros habíamos tenido colaboración con el INTA en el pasado y sabían de nuestras investigaciones en el ámbito de los materiales ultraestables. Y se dirigieron a nosotros para plantearnos si podríamos diseñar esos componentes".

Desafío

La petición supuso un desafío para el CINN, que hasta entonces había desarrollado materiales ultraestables, pero en formas sencillas, de discos o barras. "Y ahora nos pedían piezas de hasta 175 milímetros de diámetro. Tanto a nivel de dimensiones como de diseño, de mecanizado de formas, porque mecanizar materiales cerámicos siempre es complicado, supuso un reto para nosotros. Y, en paralelo, desarrollamos un nuevo material también, con esa misma estabilidad dimensiona, pero que era conductor eléctrico. Y eso nos permitía también implementar otras técnicas de mecanizado".

Al final el CINN suminitró dos componentes. Un "spider", que es una pieza de "soporte de toda la estructura óptica", y unos espaciadores ópticos entre las lentes para permitir que "cuando ellos ajustan todo lo que es el conjunto de lentes para hacer las medidas, ese conjunto sufra mucho menos en las modificaciones de temperatura, porque sus espaciadores, con esa modificación de temperatura, no cambian de dimensión".

Entrega

El CINN ya ha entregado sus componentes y el resto de las entidades colaboradoras han hecho lo propio con los suyos, de forma que ya se ha podido montar el "Lidar" y se ha podido validar. Ahora el trabajo se centra en el análisis de los últimos datos para presentar el informe final del proyecto. El sistema se ha validado en la Tierra para verificar su viabilidad, aunque la previsión que tiene el INTA más adelante el diseñar uno que ya se lance al espacio y llegue a Marte.

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